羅布麻與棉混紡紗線質量控制措施

王新麗,溫新惠

(1.新疆維吾爾自治區纖維紡織產品質量監督檢驗研究中心,新疆 烏魯木齊830011;2.新疆波西努姆生物科技有限公司,新疆 烏魯木齊830001)

近年來隨著新疆羅布麻資源的開發,其天然抗菌、冬暖夏涼及保健性[1]等功能被越來越多的消費者認可,利用羅布麻纖維特性,開發高品質羅布麻紗線,可以更好地迎合市場需求。由于羅布麻纖維長度差異大、整齊度差、抱合力小,在紡紗中容易散落,產品質量控制難度較大,因此羅布麻纖維紡紗工藝要求較高。新疆波西努姆生物科技有限公司通過多年實踐,將羅布麻纖維與其他纖維混合紡紗,使纖維特性得到優化與互補,并通過加強各工序質量控制,成功生產出了羅布麻棉混紡紗系列產品。

1 羅布麻/棉混紡紗產品存在的質量問題

(1)羅布麻纖維的缺點導致了羅布麻纖維紡紗的技術難點,需要通過混入較高比例的棉或其他纖維來改善,這在很大程度上影響了羅布麻織品的抗菌、透氣等功能。高品質混紡紗線還對棉纖維的質量有較高要求,因此對紡紗的原料混紡配比需要合理確定。

(2)羅布麻纖維紡紗工藝的優化還不夠完善,主要原因是羅布麻/棉混紡紗線目前大多是在棉紡設備上進行生產,許多生產工藝應用還有待于進一步研究,特別是新型紡紗技術的應用,在生產實踐方面的經驗還不夠。

(3)混紡紗的生產過程中質量控制難度較大,特別是羅布麻纖維自身的性能及可紡性問題,在加工各關鍵環節不同于純棉紗的生產,質量控制的技術要求較高。

(4)批量生產時成紗的質量穩定性能控制還不夠好,變異類指標波動太大,如條干變異、強力變異性、線密度變異等,此外棉結及麻粒的控制也是難點。

2 羅布麻/棉混紡紗產品質量控制措施

從原料選擇、配比質量、工藝優化、生產管理及質量控制各環節,應加強質量控制措施。

2.1 羅布麻纖維性能及混紡原料選用

羅布麻纖維具有表皮纖維含量高、纖維強度大、纖維細、吸濕性好、散水熱快等[2]獨特的纖維特性,具有一定可紡性能。羅布麻纖維還具有特殊的保健功能,其莖葉含有槲皮素、強心甙、黃銅、氨基酸等多種成分,因此抗腐蝕能力優于其他麻類纖維及天然纖維[3]。

鑒于羅布麻纖維長度整齊度較差,單獨紡紗比較困難,純紡紗難以超過27.8 tex,成紗質量不高,因此羅布麻纖維的開發更多是以混紡紗的形式出現。

目前已開發的羅布麻混紡紗有兩大類,一是與毛、化學纖維等混紡,一是與棉等天然纖維混紡,其中羅布麻與棉纖維混紡的紗線是主要產品。主要原因是羅布麻與棉纖維都是天然植物纖維,纖維親膚性、透氣性、吸濕性較好,羅布麻與棉纖維混紡,可以充分發揮二者的原料優點,開發的梭織面料、床單、襯衣、休閑裝、內衣、襪子、T恤、家居服等,既體現了羅布麻纖維的透氣涼爽、導濕散熱的特性,又具有絲的光澤、麻的挺括、棉的柔軟,以及天然纖維的舒適性,并兼顧了羅布麻纖維保健性的特殊功能;其次,羅布麻纖維與棉纖維長度相近,具有較好的混紡性能,可以通過纖維質量互補改善加工性能,用棉的長度和良好可紡性能彌補羅布麻纖維的不足,改善其可紡性,并通過工藝優化及先進紡紗技術,生產更高支數和更好品質的紗線,滿足后道產品的質量需求。

因此在開發羅布麻制品時,重點選用棉纖維與羅布麻纖維混紡,對一些質量要求較高的產品,為改善和提升羅布麻纖維混紡紗的質量,通常在羅布麻與棉混紡時,添加一定比例的天絲,增加后道織品的絲光效果和滑爽手感。

2.2 混紡原料配比及質量要求

羅布麻纖維細度約為0.3～0.4 tex,平均長度為20～25 mm,由于麻纖維比棉纖維剛性、脆性較大,抱合力差[4],為保證成紗質量,通常選用支數較高的精干麻原料與棉纖維混紡,增加纖維的抱合力。混紡時原料的選擇至關重要,通常羅布麻纖維平均長度控制在22 mm以上,并應根據紡紗支數合理選擇纖維細度,細度58 dtex左右的纖維適合紡53 tex以下的混紡紗;細度39 dtex左右的纖維適合紡28 tex左右的混紡紗;細度32 dtex以上的纖維適合紡18.2 tex以上的混紡紗。

在棉花的選配上,選擇細度適中、成熟度好、異性纖維少的原棉,27.8 tex及以下混紡紗線使用國產細絨棉,一般不低于三級,18.2 tex及以上混紡紗線選用長絨棉,纖維長度不低于29 mm,含雜率不高于1.6%,短絨率控制在15%以內,整齊度、馬值、斷裂比強度達到B級要求,為改善羅布麻混紡紗纖維的可紡性能,應加強異性纖維控制,防止流入下道工序。

添加一定比例的天絲時,通常選用蘭精產標準型天絲,細度1.3 dtex,長度控制在38 mm左右,天絲比例通常不高于10%。

在羅布麻纖維與棉纖維配比上,考慮羅布麻纖維的功能性及后道產品的服用性能,要適度控制麻棉比例。實踐證明為確保羅布麻纖維制品的功能性,麻棉配比中羅布麻纖維含量不能低于15%,而且還需要考慮的是羅布麻纖維含量不宜過高,否則會增加紡紗過程質量控制的難度,因此在目前的紡織技術下,羅布麻纖維比例不宜超過50%,混合時要重點控制好與棉等其他纖維混合的均勻性。

新疆波西努姆生物科技有限公司已成功開發出梭織及針織用羅布麻/棉混紡紗線,以及賽絡紡、轉杯紡羅布麻/棉混紡紗線,混紡紗線主要品種涵蓋了9.7～58.3 tex,羅布麻纖維含量通常控制在15%～50%之間,棉纖維85%～50%之間。

2.3 原料預處理

羅布麻纖維剝離下來的麻皮含有較多的膠質,必須進行脫膠處理,由脫膠制得的精干麻仍有一定量的殘膠,使纖維在烘干后板結、并絲嚴重[5],給紡紗帶來不便,因此,必須對羅布麻纖維進行預處理,預處理包括給油加濕——堆倉——預開松。其中給油加濕、堆倉養生的目的是利用乳化油劑的滲透作用來增加纖維的柔軟度、潤滑度,減小表面摩擦因數,提高回潮率,減輕紡紗時的靜電現象,改善羅布麻的可紡性能。預開松是使羅布麻纖維蓬松,改善羅布麻纖維的長度不勻。

在這個環節重點需要控制羅布麻纖維的回潮率,減少膠質,減少纖維損傷,增加纖維的柔軟度和潤滑度,改善纖維表面性能,控制好短絨率,從而有利于纖維的開松、梳理與紡紗。

2.4 混合方式

在棉紡設備上進行羅布麻/棉纖維混紡一般有纖混和條混兩種形式。纖混是在抓包機上把麻包、棉包按比例混和,然后經清、梳、并工序混和處理,該方式生產管理方便,麻棉纖維混和均勻,不足之處是麻纖抱合力差,不易被針齒等所抓取,造成落麻多于落棉,麻棉混比不易準確。條混即將麻、棉分別經過清、梳工序單獨成條,然后在并條機上混合成條,這種混和方式能較好地控制混紡比偏差,條混的不足之處是混和均勻性不及纖混的好。因此,建議生產廠家采用纖混的混和方式,重點控制羅布麻纖維量,根據實踐經驗,混和時投入量通常高于成紗混配比例的2%～3%,以保證加工過程中成品的羅布麻纖維含量。

2.5 開清棉工序

開清棉應采取“多包混用、漸進開松、少打多梳、充分混合”的工藝路線。開清棉各部打手速度都偏中低速掌握,較紡普通棉時低10%。控制好打手與給棉羅拉的隔距、打手與塵棒間的隔距、塵棒與塵棒間的隔距,以免損傷纖維。建議將棉卷打2遍,保證混和比較均勻。這個環節重點控制棉卷的重量不勻率在1.6%以內,質量要求較高的紗線棉卷的重量不勻率控制在1.3%以內。

2.6 梳棉工序

麻纖維的梳理、除雜程度對于成紗后的質量起著至關重要的作用。梳棉工藝應遵循“重定量、中速度、大隔距、重加壓”的工藝原則,適度加大生條定量,合理控制錫林、刺輥和道夫的速度,蓋板速度適度提高,道夫速度適度降低,稍增加錫林與蓋板的隔距,從而提高棉網質量。梳理中采用托麻導板,盡可能優選紡麻的配套針布,做好針布的使用管理。這個環節應盡量減少纖維損傷,控制好棉結和麻粒。

2.7 并條工序

并條工序的主要作用是使纖維充分混合,改善條子的重量不勻,并通過牽伸保持纖維呈單纖維的抱合狀態,制成符合工藝要求的半熟條和熟條。羅布麻纖維細度差異較大,纖維抱合力差,為保證均勻混合,并條采用二道工序,6根并合。工藝上采用順序牽伸原則,定量偏大掌握,速度適當降低,并保持通道光潔,羅拉隔距放大,降低速度,減小張力。并條工序重點控制纖維發散,改善條干均度。

2.8 粗紗工序

麻類纖維摩擦因數大,應采用較大的后區牽伸倍數、較大的羅拉隔距和較小的粗紗定量,以減小牽伸力。在粗紗工序中,為控制粗紗伸長率,減少意外伸長,采取了較大的粗紗捻系數、小張力的工藝原則[6]。為了防止斷頭,在不影響紗條下墜并能順利開車的前提下,適當降低粗紗機速度。粗紗工序要改善粗紗條的內在結構,重點控制好粗紗的斷頭、條干及毛羽。

2.9 細紗工序

由于麻纖維短而粗,纖維之間抱合力差,細紗工序控制不好會增加斷頭,形成紗線條干不勻、紗疵增加等現象,影響細紗正常生產。在細紗工序中,為控制成紗質量,在采用緊隔距、重加壓工藝原則的基礎上,優選細紗捻系數與細紗后區牽伸倍數之間的匹配,合理選用鋼領鋼絲圈,適當降低錠子轉速,選用低硬度高彈性皮輥。細紗工藝中,重點控制好紗線的條干均勻度、強力性能、毛羽等指標。

2.1 0 絡筒工序

絡筒工序著重控制捻結頭問題,保持細紗強力不變,不惡化條干、毛羽,不增加棉結,不減少強力,保持成形良好,消除紗疵。建議合理配置絡筒工藝,適度降低絡筒速度,減小絡筒張力。如自動絡筒機車速掌握在800 m/min左右,可有效減少筒紗細節、降低毛羽。

2.1 1 生產過程管理

生產過程中車間的環境溫濕度要控制好,羅布麻纖維具有吸濕快、濕強高的特點,在紡紗過程中對溫濕度比較敏感,故應偏高控制溫濕度。經過多次試紡得出:開清棉、梳并粗、細紗濕度掌握在60%～68%左右,溫度22～30℃,絡筒濕度掌握在65%～75%左右。

此外,加強設備的維護和保養,做好梳棉機針布、鋼領鋼絲圈、膠輥及紡紗運行通道的維護保養,加強運轉清潔工作及管理,確保設備運行狀態正常,各部位機械狀態良好。

3 成紗質量指標

羅布麻混紡紗批量生產時成紗的質量穩定性能控制有一定難度,變異類指標波動太大,如條干變異、強力變異性及線密度變異等。由于目前沒有相關產品的國家及行業標準,企業產品質量的控制指標還在摸索階段。

通過多次試紡及小批量生產,企業按自己的生產情況,確定了羅布麻與棉混紡本色紗考核指標的技術要求,制定企業質量指標控制,重點考核單紗斷裂強力變異系數、單紗斷裂強度、線密度變異系數、線密度偏差率、條干均勻度變異系數、麻粒結雜質等指標,滿足市場不同層次的客戶需求。以精梳羅布麻/棉混紡紗28/72 J18.2 tex為例,測試指標為:條干CV值22.1%,斷裂強度12.8 cN/tex,強力變異系數14.9%,線密度不勻率2.8%。從質量指標上看,成紗質量明顯改善。

4 結語

羅布麻纖維和棉纖維混紡制成的織品,具有手感爽、光澤自然、吸濕抗菌、穿著舒適等特點,是消費者喜愛的綠色紡織面料,目前已開發的羅布麻纖維制品對紗線質量有較高要求。

羅布麻/棉混紡紗生產過程中,還存在著一些問題需要進一步研究和解決,如:原料差異波動不穩定出現的質量問題,麻棉配比的均勻性、條干變異波動、雜質增加以及產品質量的穩定性等,給企業產品加工帶來極大影響。羅布麻/棉混紡紗有一定的加工難度,但只要工藝技術措施得當,高質量的羅布麻/棉混紡產品是可以實現的。

羅布麻/棉混紡紗的成功開發與批量生產,提高了羅布麻纖維制品的研發空間。因此,結合產品定位,加強原料、生產工藝、生產管理、質量指標等環節的控制,對有效改善和提升成紗產品質量提供了經驗借鑒。